调试输出函数

这里利用宏来实现debug的相关输出

int dbg_level = -1;
#define print_dbg(level, ...)                       \({                             \if (level <= dbg_level) {                  \fprintf(stderr, "%s, %u, %s: ",              \__FILE__, __LINE__, __func__);         \fprintf(stderr, ##__VA_ARGS__);                \}                              \})

基本的socket编程

前面有讲过基本的网络编程，主要是利用socket的相关函数进行实现，其大体框架如下

int sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创建套接字
if(sockfd < 0)
{print_dbg(0, "create socket error\n");return;
}struct sockaddr_in server_addr;
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(port);
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr) < 0)
{print_dbg(0, "Failed to bind port:%d\n", port);return;
}if(listen(sockfd, SOMAXCONN) < 0)
{print_dbg(0, "Listen error\n");return;
}while(1)
{clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, NULL);if(clientfd < 0){if(error == EINTR) // 信号中断处理continue;else{print_dbg(0, "accept dumpt\n");break;}}int pid = fork();if(pid < 0){print_dbg(0, "create child process error\n");close(clientfd);continue;}else if(pid == 0){...exit(0);}...
}

扩充的socket编程

1.  首先是对socket的一些可能出现错误的函数进行再封装处理，比如accept可能出现多种错误，若只是简单的退出，则对服务器的安全性将有很大的挑战；这里对于最常见的信号中断处理，进行了再次封装

 clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, NULL);if(clientfd < 0){if(error == EINTR) // 信号中断处理continue;else{print_dbg(0, "accept dumpt\n");break;}}

从上面的代码可以看出，当错误号为EINTR时，忽略掉再次进入循环；再例如出现EPERM，防火墙问题时，也可以做出相应的提示

2. 除了accept之外，对于send，recv函数同样需要再次封装处理，以确保能正确的接收到数据和正确的发送完数据.下面给出了最常见的错误处理，特别是对于信号中断，一般都有做出要求

char client_ip[16];
int recvn(int fd, char *buf, size_t len, int flag)
{int size = recv(fd, buf, len, flag);if (size < 0){if (errno == EINTR)return recvn(fd, buf, len, flag);else{record_log("receive data from ip:%s error\n", client_ip);print_dbg(0, "receive data from ip:%s error\n", client_ip);return -errno;}}return size;
}int sendn(int fd, const char *buf, size_t len, int flag)
{int size = send(fd, buf, len, flag);if (size < 0)if (errno == EINTR)return sendn(fd, buf, len, flag);elsegoto ERROR;if(size != len)goto ERROR;return size;ERROR:record_log("send data to ip:%s error\n", client_ip);print_dbg(0, "receive data from ip:%s error\n", client_ip);return -errno;
}

信号与进程通信

如果我们考虑的服务器是只允许顺序的请求，即一个请求处理完毕之后再响应另一个请求；若当前正在处理一个client的请求时，此时接受到其他client的请求，这里可以利用信号来实现屏蔽处理。

思路：利用全局变量busy来决定在while(1)循环中是否接受客户端处理请求

当busy为1时，表示不再接受client请求；当busy为0时，表示可以接受client请求，并标记busy为1；

当与client建立连接的子进程结束后，要求将busy设置为0

故流程为：

signal(SIGCHLD, signa_handler); // 注册信号处理函数
while(1)
{clientfd = accept(...);...if(busy == 1){print_dbg(0, "socket busy\n");close(clientfd);continue;}busy = 1;int pid = fork();if(pid < 0) {}else if(pid == 0) {child_process(clientfd);exit(0); // 求捕获子进程结束信号，在处理函数中将busy复位为0}
}

这里主要简单的使用signal函数结合waitpid来实现这个要求

1. signal函数

函数原型为：

#include <signal.h>
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

结合本博客主题，这里简单说明本函数具体使用的方式，首先是建一个信号处理函数，用于处理信号发生时所需要做的操作，具体代码如下：

int busy = 0;
static void signal_handler(int sig)
{int stat;pid_t pid;while ((pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) > 0);busy = 0;
}

waitpid 来处理子进程结束问题

函数原型，

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options);

其中参数参考百科，但需要注意的是上面的代码，在信号处理函数中，下面这行是保障子进程结束不会僵死的关键

while ((pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) > 0);

参数 status 可以设成 NULL。参数 pid 为欲等待的子进程识别码,

其他数值意义如下:

pid<-1 等待进程组识别码为 pid 绝对值的任何子进程。

pid=-1 等待任何子进程,相当于 wait()。

pid=0 等待进程组识别码与目前进程相同的任何子进程。

pid>0 等待任何子进程识别码为 pid 的子进程。

参数options提供了一些额外的选项来控制waitpid，参数 option 可以为 0 或可以用"|"运算符把它们连接起来使用，比如：

ret=waitpid(-1,NULL,WNOHANG | WUNTRACED);

如果我们不想使用它们，也可以把options设为0，如：

ret=waitpid(-1,NULL,0);

WNOHANG 若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若结束，则返回该子进程的ID。

WUNTRACED 若子进程进入暂停状态，则马上返回，但子进程的结束状态不予以理会。WIFSTOPPED(status)宏确定返回值是否对应与一个暂停子进程。

最后源代码可以参考：https://github.com/liuyueyi/sa/blob/master/server.c

测试

服务器首先接受一个R\T的字符，用于判断是接受数据还是发送数据

1. 启动服务器

2. 开启一个终端输入： nc 127.0.0.1 10033

   输入: R [换行] 其他的一些数据

3. 再开启一个终端输入:  nc 127.0.0.1 10033

4. 服务器提示socket busy，并关闭连接